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도시쓰레기 소각 잔사 처리와 대기 공해관리

전문가 제언: ○ 비산회는 화력발전소에서 미분탄을 약 1,400~1,500℃의 고온으로 소각시켰을 때 주로 발생하는 분진이다. 이는 고온의 연소가스와 더불어 용해되어 굴뚝에 이르는 도중 급격한 냉각으로 표면장력에 의해 구형 입자로 생성되며 전기나 기계식 집진장치로 수집한다. 주성분은 실리카, 알루미나, 산화제2철 등으로 되어 있으며 미량의 칼슘, 인, 붕소, 코발트, 마그네슘 등이 함유되어 있어 비산회는 인공 포졸란이라 할 수 있다.

○ 비산회 형상은 기본적으로 구형이고 비교적 큰 입자에는 내부에 공극을 갖는 것도 있다. 이러한 입자의 공극 내부에는 더욱 미세한 구상입자는 어란 모양으로 혼입되거나 패각상, 기타 불규칙한 형상의 입자가 혼입되어 있는 경우도 있다. 무연탄 비산회는 입경이 크고 입자표면이 미끄러운 반면 유연탄 비산회는 무연탄 비산회보다 미세하지만 입자 표면에 요철이 많고 상당히 거친 것이 다른 포졸란에서는 볼 수 없는 특징이 있다.

○ 포졸란은 포틀랜드 시멘트와 결합할 경우 수화반응 시 생성된 Ca(OH)2와 반응을 하게 되어 Ca(OH)2는 소모되면서 시멘트 풀에서 C-S-H의 비율을 증가시키게 된다. 포졸란을 시멘트와 섞어서 사용하게 되면 시멘트의 작업성이 개선되고 수화열이 낮아져서 초기 강도는 떨어지지만 장기 보전 시에는 강도가 증진되면서 수밀성과 Sulfate attack에 대한 저항성이 향상되는 장점이 있다. 자연산 포졸란 물질로는 규조토(Diatomite)가 있다.

○ 이 글에서는 MSWI 프로세스에서 발생된 APC 잔사의 처리 및 응용에 대한 관리 전략을 리뷰 하였다. 실질적인 분석에서 잔사와 관련된 문제는 용해성 염의 높은 함량과 약간의 Pd, Cd, Cr, Zn의 독성 금속 및 미량의 다이옥신, 퓨란 등 유기혼합물의 존재이다. 이의 처리 가능한 프로세스로는 고형화/안정화 처리 및 열처리방법과 2개 혹은 그 이상의 방법을 혼용하게 되면 더 좋은 결과를 얻을 수 있고 또한 APC 잔사를 천연 점토와 혼합하면 경량 집합체도 생산이 가능하다.

저자: Margarida J. Quina, Joao C. Bordado, Rosa M. Quinta-Ferreira
자료유형: 학술정보